Introdução:

Com o desenvolvimento da ciência e tecnologia modernas, os usos do papel estão se tornando cada vez mais amplos, alguns dos quais requerem a aplicação e processamento sob a ação da água. Tais como papel marime tharl, papel de mapa especial, papel de moeda, papel de cartaz publicitário, papel de algodão absorvente, papel de toalha de mesa, papel de filtro industrial, papel de base fotográfica, papel de filtro de chá, etc.

É necessário dotar este tipo de papel de desempenho de resistência a úmido, ou seja, adicionar agentes de resistência a úmido durante o processo de fabricação de papel ou processo de acabamento para dar ao papel uma certa resistência a úmido.

O que é um agente de resistência úmida?

As fibras são hidrofílicas. Depois de molhar o papel, a água mergulha entre as macromoléculas de celulose, cortando as pontes de hidrogênio originais do papel e conectando-as através de pontes de água, reduzindo assim bastante a resistência do papel.

Normalmente, o papel completamente molhado pela água pode reter apenas 4% a 10% de sua resistência original a seco.

Neste ponto, a forma da página de papel será danificada sob leve força externa.

De um modo geral, um agente de reforço que pode manter uma resistência a seco de mais de 15% do papel original, depois de embeber totalmente o papel com água, é chamado de agente de reforço de papel úmido, também conhecido como agente de resistência a úmido.

Como funciona o agente de resistência úmida?

Atualmente, existem dois mecanismos de agentes de resistência a úmido: a saber, a teoria da proteção e a teoria do aprimoramento.

De acordo com a teoria da proteção, após a adição do agente de resistência úmida, a reticulação química entre as resinas formará uma estrutura de rede, que é enrolada em torno da hemicelulose. Esta reticulação química não será hidrolisada, evitando assim a absorção de água e o inchaço da hemicelulose e aliviando a redução da resistência do papel em condições úmidas.

De acordo com a teoria do aprimoramento, a adição de agente de resistência úmida forma uma ligação química com a fibra e, ao mesmo tempo, fortalece a ligação interna de hidrogênio. As resinas termoendurecíveis contêm grupos funcionais altamente ativos, que formam ligações covalentes com grupos hidroxila nas fibras. As ligações covalentes não serão quebradas pelo umedecimento do papel.

As duas teorias acima não são contraditórias. Para muitos agentes de resistência úmida, as duas teorias geralmente funcionam ao mesmo tempo.

Quais são os intensificadores comumente usados ?

Atualmente, os agentes de reforço usados ​​na indústria de papel são principalmente resina de poliamida epicloridrina (doravante denominada resina PAE), resina de melamina formaldeído (doravante denominada resina MF) e resina de ureia formaldeído (doravante denominada resina UF).

Epicloridrina de poliamida (PAE): A resina de PAE é termofixa e pode ser polimerizada em solúvel em água por aquecimento. Portanto, a temperatura de armazenamento deve estar abaixo de 30 ℃. O PAE deve ser armazenado em condições ácidas para evitar a formação de grupos epóxi, e álcalis devem ser adicionados durante o uso.

O epóxi e a fibra hidroxila formam uma estrutura reticulada para produzir a resistência úmida necessária. Quando o valor do pH da solução é maior que 5,0, o gel ocorre na solução diluída. A fim de manter a estabilidade da resina, a resina PAE deve ser acidificada a um pH de 3,5~6,0 no final da preparação.

A resina PAE pode escolher um agente de reforço aniônico para compartilhar com ela, o que pode facilmente produzir um efeito de reforço. As resinas aniônicas eficazes são APAM e carboximetilcelulose ou látex aniônico.

Resina de uréia formaldeído (UF): A resina de uréia formaldeído é uma substância resinosa formada pela policondensação de CO (NH2) 2 e formaldeído (CH2O). Durante o processo de policondensação, o peso molecular aumenta, a viscosidade do meio reacional aumenta continuamente e a reação continua. A resina torna-se insolúvel em água. Portanto, a reação de policondensação pode obter produtos solúveis em água e solúveis em solventes orgânicos de acordo com condições controladas.

As resinas de ureia formaldeído e melamina formaldeído são amplamente utilizadas na indústria. Além de conferir resistência ao papel, eles também podem aumentar sua resistência ao desgaste, resistência à dobra, alongamento, resistência ao rasgamento do papel úmido e estabilidade ao encolhimento da bobina.

Experimentos mostraram que, ao usar resina de melamina no tanque, quanto menor o tempo de cura da resina, maior a resistência à umidade. A diferença na resistência úmida aumenta com o aumento da adição de resina.

Ao usar a resina no tanque, a proporção do grupo amino para o formaldeído tem influência na eficiência da resistência à umidade. Quanto maior o teor de formaldeído, maior a eficiência da resistência à umidade.

Resina melamínica (MF): A resina melamínica refere-se a uma substância resinosa formada pela policondensação de melamina C3N3 (NH2) 3 e formaldeído (CH2O).

Suas propriedades são semelhantes às da resina de ureia formaldeído, ambas pertencentes à categoria das resinas amínicas.

Ele pode reagir com seis moléculas de formaldeído para formar hexametilm elamina.

A aplicação de resina de melamina solúvel em água à polpa no batedor pode melhorar a resistência úmida do papel.

Devido às diferentes cargas entre a resina melamínica e as fibras celulósicas, a resina adere à superfície das fibras devido à atração eletrostática. Assim, aumenta a força de ligação entre as fibras e reduz a deformação do papel.

Além disso, a polpa contém resina melamínica, que reduz o inchamento das fibras. Esta é a razão básica para a deformação reduzida do papel durante os períodos secos e úmidos. A diminuição da deformação por dilatação significa um aumento da resistência à humidade.

Polietilenoimina (PEI): O método original de fabricação do monômero de polietilenoimina é reagir etanolamina com ácido sulfúrico para gerar ácido aminoetilsulfúrico. Em seguida, será realizado adicionando álcali para convertê-lo em etilenoimina, controlando a reação de polimerização e usando vários catalisadores ácidos. A toxicidade do monômero é muito forte, mas o polímero é uma substância segura.

O mecanismo de ação da polietilenoimina é semelhante ao das resinas UF e MF aniônicas, mas o nível de resistência a úmido resultante é menor do que o das resinas termoendurecíveis.